2018届浙江省信息技术选考复习之信息编码专题
命题:杜宗飞
1、考试内容及要求
考试内容 1.二进制、十六进制与十进制的相互转换(正整数位) 2.ASCII码和汉字编码 3.图像、音频与视频数字化的概念 4.图像、音频、视频存储量的计算 考试要求 b b b c 考试属性 必考 必考 必考 必考
二、知识整理
热点考向1:二进制、十六进制与十进制的相互转换
二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,
进制标识符为B,如(1101)2=1101B。十进制标识符为D,如(26)10=26D。十六进制数据是用0、1、3??8、9及A、B、C、D、E、F十六个数码来表示的数。它的基数为16,进位规则是“逢十六进一”,进制标识符为H,如(3C)16=3CH。 (1)十进制转二进制、十六进制方法
2 2 2 2
13 6 3 1
余数 ??1 ??0 ??1 ??1
16 60 16 3
0
所以:60D=3CH
n余数
余数为12,十六
??C (12) ??3
进制里表示为C
(2)二进制、十六进制转十进制方法
0
所以:13D=1101B
二进制、十六进制转十进制方法为位权展开。二进制的权值为2,十六进制的权值为
16n(n为0、1、2?)。
(1011)2?1?23?0?22?1?21?1?20?13,所以(1011)2?(13)10,即1011B=13D (3C)16?3?161?12?160?60,所以(3C)16?(60)10,即3CH=60D
(3)二进制与十六进制相互转化方法
111010 0011 1010 3 A
所以:111010B= 3A H
3A 0011 1010 111010
所以:3AH= 111010 H
二进制转换十六进制:先从最低位每四位分段,再每四位转换成十进制,再对应成相应的十六进制。十六进制转换二进制:每位转换为对应的十进制,再将每位的十进制转换为四位二进制。
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热点考向2:ASCII码和汉字编码
(1)ASCII码
计算机中英文字符时普遍采用的是ASCII码(即美国国家标准信息交换码)。标准的ASCII码用一个字节中的7个位来表示,可以表示2 = 128种编码。计算机存储ASCII码时,最左位用0填充构成8位,占用一个字节(8位二进制)。
ASCII编码表中数字、字母都是按顺序排列的,比如a内码为97,b为98,c为99??;②小写字母的编码比对应的大写字母大32,如A的ASCII码是65,a的ASCII码是97。
(2)汉字编码
汉字在计算机内也是以二进制编码形式表示。常见的汉字编码有输入码、交换码、处理码、字形码等。输入码用于解决汉字输入问题,包括音码、形码、音形码、形音码等。
最常用的编码是GB2312,用2个字节(16位二进制)表示一个汉字。 (3)内码查看
使用UltraEdit或Winhex可以查看字符十六进制内码。ASCII码最大为127,也就是十六进制7F(127D=7FH),如下图字符“A”的内码为41(占用1字节),字符“半”的内码为B0 EB(占用2字节)
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图11-1
字母和数字也有采用汉字编码,如图11-2内码都大于7F,所以不是ASCII编码,都是汉字编码形式。其中字符“A”的内码为A3 C1。
图11-2
热点考向3:图像、音频与视频数字化的概念 (1)图像数字化
图像数字化的基本思想是把一幅图像看成由许许多多彩色或各种级别灰度的点组成的,这些点按纵横排列起来构成一幅画,这些点称为像素。每个像素有深浅不同的颜色,像素越多,排列越紧密,分辨率越高,图像就越清晰。每个像素的颜色都被数字化成一定的数值。
只需要区分黑、白两种颜色的一个像素使用一位二进制数就能表示了。黑白照片一类的单色的灰度图像,每个像素可以用一个字节来表示,1字节可以表示256种不同的灰度。彩色图像中的每个像素,可以使用3个字节来表示,每个字节分别表示此像素中的红、绿、蓝成分,每个字节用来存储该成分在256个等级中的某一量值。
像素:把图像看成由许许多多的按纵横排列起来的彩色或各种级别灰度的点组成,这些点称为像素。理解为屏幕上的点。
位图和矢量图:位图是指用若干位(例如8位、16位等)来定义图像中每个像素点的颜色和亮度。矢量图指用矢量来表示图的轮廓,用数学公式描述图中所包含图形元素的形状和大小。
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例如:用数码相机获取的照片、画图软件中绘制的图像等是位图。矢量图有Office软件中的剪辑画和自选图形、 Flash软件中用工具绘制的图形。
分辨率:任何位图图像都是由许许多多彩色的点即像素组成,水平点个数与垂直点个数的乘积称为分辨率。理解为屏幕上点的总数。
RGB模式:在真彩色模式下,以红(R)、绿(G)、蓝(B)为基本色,每个像素的颜色值由三个8位二进制数(取值范围在0~255之间)的分量表示,这种模式称之为RGB模式。
(2)音频数字化
音频数字化的办法是“采样”和“量化”,通过“采样”和“量化”可以实现模拟量的数字化,这个过程称为“模数转换(A/D转换)”。在播放声音时,计算机还要进行“数模转换(D/A转换)”,即将数字化的声音数据转换成模拟声音信号,通过喇叭来播放。
采样就是按一定的频率,即每隔一小段时间,测得模拟信号的模拟量值。例如,CD采用的采样频率为44.1kHz,即每秒钟要采样44100次。
采样时测得的模拟电压值,要进行分级量化。在量化时采用的二进制位数称为量化的分辨率。通过采样和量化,一个连续的波形变成了一系列二进制的数据。数字化声音的质量取决于采样频率和量化分级的细密程度。采样频率越高,量化的分辨率越高,所得数字化声音的保真程度也越好,但是它的数据量也会越大。 (3)视频数字化
视频数字化就是将视频信号经过视频采集卡转换成数字视频文件。视频本质上是由连续图像帧构成的(一副图像即为一帧),图像连续播放就形成了视频。
帧频(fps):每秒钟播放图像的数量。比如我们国家广播电视采用PAL制式,帧频为25fps,即每秒钟播放25帧图像。美国等国家采用NTSC制式,帧频为30fps。
热点考向4:图像、音频、视频存储量的计算
(1)计算机存储计量单位
位(bit),也称比特,是最小的数据单位,8个二进制位构成1个“字节(Byte)”。字节是存储空间的基本单位。
1B=8b 1KB=1024B 101MB=1024KB 1GB=1024MB 此外还有TB、PB、EB、ZB等。二进制中2?1024,所以单位换算是1024倍。 (2)存储量的计算
【Wave音频文件存储量计算公式】
音频存储量(B)=采样频率(赫兹)×量化位数(比特)×声道数×时间(秒)/8 【位图图像存储空间的计算公式】
图像容量(B)=水平像素×垂直像素×每个像素色彩所占位数/8 【AVI视频文件存储量的计算公式】
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视频存储量(B)=帧图像存储量×帧频×播放时间(秒)。
或者:视频存储量(B)=水平像素×垂直像素×每个像素色彩所占位数/8×帧频×播放时间(秒)。
下面表格以分辨率800×600的位图图像为例,计算各种类别位图图像的存储空间。
BMP图像类别 黑白 256级灰度 16色彩色 256色彩色 24位真彩色 像素位数(颜色数量) 1位(2 =2) 8位(2= 256) 4位(2 = 16) 8位(2= 256) 24位(2) 248481总的位数(bit位) 800×600×1 800×600×8 800×600×4 800×600×8 800×600×24 容量(B字节) 800×600×1/8 800×600×8/8 800×600×4/8 800×600×8/8 800×600×24/8
三、例题解析
热点范例1 小美的期中考试成绩是89分,若这个分值用二进制表示,则是( ) A.1011001 B.11001001 C.11011001 D.1001001 答案 A
分析 本题考查基本知识点:各进制数间的转换中的十进制与二进制之间的转换。因此,把89除2取余即可。
热点范例2 ASCII码表中的大写字母Z后有6个其他字符,接着便是小写字母。现在已知:字母Y的ASCII码为1011001B,则字母a的ASCII码用十六进制表示是( ) A、61H B、65H C、67H D、64H 答案 A
分析 Y的ASCII码为1011001B换算为十进制是89,那么Z的ASCII码为十进制90,Z后面有6个其他字符,那么小写a的ASCII码为十进制的97,换算为十六进制则是61H。
热点范例3 小东分别采用以下参数录制一段时长为30秒的音频: 序号 ① ② ③ ④ 编码标准 PCM PCM PCM PCM 采样频率 22.050KHz 22.050KHz 44.100KHz 44.100KHz 量化位数 8位 16位 8位 16位 声道 单声道 双声道 单声道 双声道 下列选项正确的是( )
A.①比③的音质好 B.④比①的音质好 C.②比①的存储容量小 D.③比④的存储容量大 答案 B
分析 波形文件存储容量和音质都与采样频率、量化位数、声道数成正比,采样频率、量化
4
位数、声道数越大说明音频细节丰富,音质越好,同时存储容量也越大。因此①的音质最差,④的音质最好。
热点范例4 小李使用Photoshop 软件编辑一张图片,图像大小参数与存储格式如图11-2所示,则其存储容量约为( )
图11-2
A.117.2KB B.351.6KB C.8.2MB D.24.7MB 答案 B
分析 图像存储空间(字节B)=水平像素*垂直像素*每个像素色彩所需位数/8,由图可知,存储容量=400*300*24/8B=400*300*24/8/1024KB≈351.6KB
四、强化训练
1.有一幅8×8像素的黑白图像,如右图所示。如果该图像的每一行按照从左到右编码,且第1行编码为10010010,那么第三行的编码是( ) A.11010101 C.10101110
B.01010001 D.00101010
2.二进制数11000表示成十进制的结果是( )
A. 24 B.25 C.28 D.16 3.下列数值最大的是( )
A.B1H B.1101B C.14D D.1011B 4.“五笔输入法”属于输入码中的(
)
A.区位码 B.音形码 C.音码 D.形码
5.录制一段采样频率为44.1KHZ,量化位数为16,四声道立体环绕的WAV格式音频数据20秒,需要的磁盘存储空间大约是( ) A.6.8M
B.6.8K
C.254M
D.254K
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